(1)(6分)如图所示,同种介质中有两列简谐横波相向传播,实线表示的波向x轴正方向传播,虚线表示的波向x轴负方向传播,在t=0时刻,两列波已在2m≤x≤4m范围内相遇。已知波的频率为5Hz,两列波的振幅均为lcm,则波的传播速度为 m/s;两列波相遇后,x=3m处质点的振幅为 cm。
(2)(9分)如图所示,一玻璃砖的横截面为半圆形,O为圆心,半径为R,MN为直径,P为OM的中点,MN与水平放置的足够大光屏平行,两者间距为d=R。一单色细光束沿垂直于玻璃砖上表面的方向从P点射入玻璃砖,光从弧形表面上A点射出后到达光屏上Q点。已知玻璃砖对该光的折射率为n=,求光束从P点到达Q点所用的时间(不考虑反射光,光在真空中传播速度为c)。
(1)以下说法正确的是 (选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.浸润现象是表面张力作用的结果,不浸润现象不是表面张力作用的结果
B.温度越高物体分子的平均动能越大
C.热量可以自发地由低温物体传到高温物体
D.压缩气体,气体的内能不一定增加
E.气体的体积变小,其压强可能减小
(2)(9分)如图所示,在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体。用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分,A、C与圆环的圆心O等高,两部分气体的温度均为T0 =300K。现保持下部分气体的温度不变,对上部分气体缓慢加热至T=500K,求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ。(不计两活塞的体积)
(18分)如图所示,在直角坐标系xOy的第Ⅱ象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:
(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间t0。
(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d。
(14分)如图所示,地面上的人通过定滑轮用轻绳将质量为m=40kg的演员从静止开始沿竖直方向向上拉起,演员先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动直到静止。演员加速运动与减速运动过程中的加速度大小之比为1:4,全过程用时t=l0s,上升的高度h=l0m。忽略滑轮的质量及摩擦,求在演员上升过程中,绳子拉力对演员做功的最大功率(重力加速度g取l0m/s2).
(9分)一种测量电流表内阻的实验电路原理图如图甲所示,实验所使用的器材如图乙所示。
(1)根据图甲将实物图乙用连线代替导线补画完整实验电路(图中已经画出几条连线)。
(2)完成下列实验步骤中的填空:
①将电阻箱A的阻值调至 (填“最大”或“最小”)。
②闭合S1,断开S2,调整电阻箱A,使电流表G满偏,记下此时电阻箱A的读数R1。
③保持S1闭合,再闭合S2,将电阻箱B的阻值调至____(填“最大”或“最小”),将电阻箱A的读数调整为R1的一半,然后调整电阻箱B,使电流表G的读数重新达到满偏,记下此时电阻箱B的读数R2。若电源内阻不计,则由此可知电流表G的内阻为Rg= 。
如图所示,在xOy平面内有一范围足够大的匀强电场,电场强度大小为E,电场方向在图中未画出.在y≤l的区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里.一电荷量为+q、质量为m的粒子,从O点由静止释放,运动到磁场边界P点时的速度刚好为零,P点坐标为(l,l),不计粒子所受重力.
(1)求从O到P的过程中电场力对带电粒子做的功,并判断匀强电场的方向.
(2)若该粒子在O点以沿OP方向、大小的初速度开始运动,并从P点离开磁场,此过程中运动到离过OP的直线最远位置时的加速度大小,则此点离OP直线的距离是多少?
(3)若有另一电荷量为-q、质量为m的粒子能从O点匀速穿出磁场,设,求该粒子离开磁场后到达y轴时的位置坐标.